【正文】 量測(cè)的總體方案；地質(zhì)條件復(fù)雜的隧道，應(yīng)制定地質(zhì)預(yù)測(cè)方案，以及時(shí)評(píng)判設(shè)計(jì)的合理性，調(diào)整支護(hù)參數(shù)和施工方案。通過(guò)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)使支護(hù)結(jié)構(gòu)適應(yīng)于圍巖實(shí)際情況，更加安全、經(jīng)濟(jì)。本隧道設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)了動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，動(dòng)態(tài)施工的隧道施工理念，施工中可根據(jù)開(kāi)挖后實(shí)際地質(zhì)情況進(jìn)行合理調(diào)整，開(kāi)挖工法在經(jīng)各單位（業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工）同意的情況下可進(jìn)行合理調(diào)整。緊急停車(chē)帶同隧道標(biāo)準(zhǔn)段一樣采用人工鉆爆法開(kāi)挖施工，開(kāi)挖時(shí)采用環(huán)形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法左右分部爆破法。其施工順序?yàn)椋簻y(cè)量放線→標(biāo)注炮眼位置→鉆孔及清孔→檢查→裝藥→連接起爆網(wǎng)路→爆破→排險(xiǎn)→出渣→二次排險(xiǎn)→測(cè)量放線→初噴→立工字鋼→鉆孔→打錨桿→掛鋼筋網(wǎng)→復(fù)噴→掛防水板→二襯→進(jìn)入下一循環(huán)。 洞身開(kāi)挖隧道緊急停車(chē)帶圍巖級(jí)為Ⅲ級(jí)；圍巖情況主要為砂巖，屬較堅(jiān)硬巖，巖層層間結(jié)合一般，節(jié)理較發(fā)育，巖體較完整。其施工工藝流程如下圖所示：圖3 洞身開(kāi)挖流程圖緊急停車(chē)帶采用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆孔，爆破開(kāi)挖，以機(jī)械開(kāi)挖輔助爆破施工。先針對(duì)不同地質(zhì)情況、不同斷面形式進(jìn)行鉆爆設(shè)計(jì)，并通過(guò)爆破試驗(yàn)確定爆破參數(shù)，實(shí)施中不斷修正其鉆爆參數(shù)。嚴(yán)守“短進(jìn)尺、弱爆破、少擾動(dòng)、早噴錨、勤量測(cè)、緊封閉”原則，在施工中加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)，根據(jù)量測(cè)結(jié)果，及時(shí)調(diào)整開(kāi)挖方式和修正支護(hù)參數(shù)。爆破時(shí)要嚴(yán)格控制裝藥量，具體見(jiàn)爆破方案炮眼布置及鉆爆參數(shù)圖。及時(shí)有效地做好初期支護(hù)工作，嚴(yán)禁盲目掘進(jìn)。同時(shí)注意如下幾點(diǎn)：①開(kāi)工前，對(duì)圍巖狀況進(jìn)行充分的研究分析，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)圍巖類(lèi)別，尤其對(duì)工程力學(xué)特性進(jìn)行研究，進(jìn)而制定周密、可靠的施工方案，并決定是否采取相應(yīng)的輔助措施，并嚴(yán)格要求按設(shè)計(jì)圖紙施作鋼架，保證安全。②對(duì)洞身的水文地質(zhì)情況進(jìn)行認(rèn)真研究，對(duì)地下水情況做到心中有數(shù)，并制定詳細(xì)的防排水措施，避免造成危害。不良地質(zhì)段，開(kāi)挖前在掌子面超前探孔，孔長(zhǎng)30m，設(shè)3孔，防止突然涌水造成危害。③隨時(shí)注意觀察巖性的變化情況，根據(jù)圍巖的完整性、巖石堅(jiān)硬程度、地下水情況綜合判定圍巖級(jí)別，并據(jù)此及時(shí)調(diào)整施工方法。④為保證襯砌厚度及襯砌結(jié)構(gòu)不侵限，開(kāi)挖輪廓按設(shè)計(jì)要求預(yù)留8cm變形量。施工時(shí)，結(jié)合測(cè)量結(jié)果及時(shí)予以修正。⑤初期支護(hù)必須緊跟掌子面。仰拱、二襯施工一定要及時(shí)。 環(huán)形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法環(huán)形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法施工概述環(huán)形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法施工順序如下：；；；；；；；。圖4 環(huán)形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法開(kāi)挖施工橫斷面圖圖5 環(huán)形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法施工縱斷面示意圖環(huán)形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法施工方法（1）施工步驟①環(huán)形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法：先開(kāi)挖上半斷面，每循環(huán)開(kāi)挖進(jìn)尺詳見(jiàn)下表。開(kāi)挖完畢，即噴射混凝土封閉開(kāi)挖面，進(jìn)行立拱架、噴錨、掛網(wǎng)及鎖腳錨桿施工。上、下半斷面同步并進(jìn)時(shí)要注意控制上臺(tái)階的步距，（）。表8 每循環(huán)開(kāi)挖進(jìn)尺控制表圍巖等級(jí)III級(jí)圍巖IV級(jí)圍巖段落緊急停車(chē)帶緊急停車(chē)帶開(kāi)挖進(jìn)尺圖6 環(huán)形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法施工工藝流程圖（2）施工要點(diǎn)根據(jù)圍巖條件，合理確定臺(tái)階長(zhǎng)度，當(dāng)頂部圍巖破碎，施工支護(hù)須緊跟時(shí)，可適當(dāng)延長(zhǎng)臺(tái)階長(zhǎng)度，減少施工干擾，以確保開(kāi)挖、支護(hù)質(zhì)量及施工安全。環(huán)形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法開(kāi)挖：Ⅲ級(jí)圍巖采用18工字鋼作為初期支護(hù)的加勁措施，拱墻定位、鎖腳利用系統(tǒng)錨桿，；上臺(tái)階采用弱爆破及人工配合機(jī)械開(kāi)挖，施做拱部初期支護(hù)，下臺(tái)階左右導(dǎo)坑錯(cuò)位開(kāi)挖及施做邊墻初期支護(hù)；二襯砌及時(shí)緊跟。臺(tái)階高度應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況、隧道斷面大小和施工機(jī)械設(shè)備情況確定，并在開(kāi)挖掘進(jìn)過(guò)程中根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。上臺(tái)階施工鋼架時(shí)，應(yīng)采用擴(kuò)大拱腳或施做鎖腳錨桿等措施，控制圍巖和初期支護(hù)變形。下臺(tái)階導(dǎo)坑應(yīng)在上臺(tái)階噴射混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%以上時(shí)開(kāi)挖。當(dāng)巖體不穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)采取縮短進(jìn)尺及掌子面噴射混凝土，必要時(shí)上臺(tái)階可分左、右兩部錯(cuò)開(kāi)開(kāi)挖，并及時(shí)施做初期支護(hù)。施工中認(rèn)真進(jìn)行圍巖量測(cè)，實(shí)行信息化施工，動(dòng)態(tài)化管理，及時(shí)反饋信息，調(diào)整支護(hù)參數(shù)，確定仰拱模板拆除時(shí)間，確保施工安全。 上臺(tái)階采用簡(jiǎn)易鉆架、人工YT28鑿巖機(jī)鉆眼，非電毫秒微差爆破開(kāi)挖，下臺(tái)階人工風(fēng)槍鉆眼，爆破開(kāi)挖，無(wú)軌運(yùn)輸出渣。施工中合理調(diào)整工序，實(shí)行“鉆爆、裝渣、運(yùn)輸”機(jī)械化一條龍作業(yè)。開(kāi)挖后及時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)錨桿、格柵鋼架支撐及噴混凝土支護(hù)，人工清底。施工中應(yīng)解決好上下臺(tái)階的施工干擾問(wèn)題，下部施工應(yīng)減少對(duì)上部圍巖、支護(hù)的擾動(dòng)。爆破設(shè)計(jì)概述隧道爆破設(shè)計(jì)參數(shù)的確定采用理論計(jì)算法、工程類(lèi)比法與現(xiàn)場(chǎng)試爆相結(jié)合，在保證爆破震動(dòng)速度符合安全規(guī)定的前提下，提高隧道開(kāi)挖成型質(zhì)量和施工進(jìn)度。（1）炮孔深度L隧道爆破循環(huán)進(jìn)尺根據(jù)隧道圍巖情況情況作相應(yīng)調(diào)整，爆破設(shè)計(jì)的炮孔深度根據(jù)爆破部位不同而確定。（2）炮孔數(shù)目N本爆破設(shè)計(jì)炮孔直徑采用Φ42mm，～(未包括光面爆破炮孔)。采用計(jì)算公式N=k式中N —炮孔數(shù)目個(gè)數(shù)（光面爆破適當(dāng)增加6～12%）；k —參數(shù)。1個(gè)自由面k=3～；2個(gè)自由面k=；三個(gè)自由面k=；f —巖石堅(jiān)固系數(shù)，8～10；s —隧道爆破斷面面積，本標(biāo)段隧道開(kāi)挖面積為分部多斷面開(kāi)挖，根據(jù)各自分部斷面大小進(jìn)行計(jì)算；隧道周邊采取光面爆破，因此，根據(jù)布孔原則，可適當(dāng)增加10%～15%炮孔數(shù)目。（3）炮孔布置類(lèi)似工程地質(zhì)的裝藥集中度：q=～，由于本設(shè)計(jì)周邊炮孔間距為50cm，因此設(shè)計(jì)裝藥集中度取最小值(q=)。①掏槽炮孔的布置原則掏槽炮孔主要針對(duì)工人習(xí)慣以及便于作業(yè)，一般選擇在斷面的中下部位，并盡量考慮掏槽以上的炮孔為壓頂炮。掏槽設(shè)為一、二級(jí)、三級(jí)楔形掏槽形式（根據(jù)循環(huán)進(jìn)尺而定），掏槽位置置于斷面的下部位置，～；采用連續(xù)延期段位雷管均可，掏槽延期段別間隔時(shí)差必須保證35ms，其拋碴距離控制在15～20m范圍內(nèi)，可滿足各項(xiàng)施工作業(yè)要求，同時(shí)可減小爆破振動(dòng)。②周邊炮孔的布置原則周邊炮孔是控制隧道開(kāi)挖輪廓的關(guān)鍵炮孔，它既可以控制圍巖超欠挖，又可以達(dá)到減小爆破對(duì)圍巖的擾動(dòng)的目的。根據(jù)巖質(zhì)和圍巖類(lèi)別，周邊炮孔孔距E?。?0～15）d（d為炮孔直徑），最小抵抗線Ｗ=E/。炮孔間距為50cm，炮孔直徑為42mm，能滿足E值要求。③擴(kuò)槽、內(nèi)圈、二臺(tái)、底板炮孔的布置原則擴(kuò)槽、內(nèi)圈、底板炮孔的布置原則均比掏槽、周邊炮孔稀，而與掘進(jìn)炮孔相比，又要適當(dāng)加密。為了控制爆破引起對(duì)圍巖的破壞，～，使炸藥量能在內(nèi)圈炮孔帶均勻分布，底板炮孔由于積壓碴的原因，也必須適當(dāng)加密，間距或抵抗線一般為掘進(jìn)炮孔的80%左右，～。④掘進(jìn)炮孔的布置原則掘進(jìn)炮孔一般均勻布置即可，采用線形布置和環(huán)形布置相結(jié)合的形式。抵抗線均為同排（或同一環(huán)形）炮孔間距的80%～100%。⑤單每茬炮循環(huán)進(jìn)尺控制根據(jù)圍巖及地表建筑物情況作相應(yīng)調(diào)整。上半斷面和下部左中右三部分?jǐn)嗝骈_(kāi)挖鉆爆設(shè)計(jì)具體布孔示意圖見(jiàn)下圖，具體開(kāi)挖爆破參數(shù)根據(jù)圍巖情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。圖7 III級(jí)圍巖上半斷面炮眼布置示意圖圖8 III級(jí)圍巖下部左、中、右炮眼布置示意圖一次爆破總裝藥量計(jì)算與炸藥的分配裝藥量的計(jì)算及分配炮眼裝藥量的多少是影響爆破效果的重要因素。目前多采取先用體積公式計(jì)算出一個(gè)循環(huán)的總藥量，然后按各種類(lèi)型炮眼的爆破特征性進(jìn)行分配，在再爆破實(shí)踐中加以檢驗(yàn)和修正，直到取的良好的爆破效果的方法。計(jì)算總藥量的公式為： Q=qV 式中： Q一個(gè)爆破循環(huán)的總用藥量（kg/m179。）； q爆破每立方米巖石所需炸藥的消耗量（kg/m179。），一般取 q=～179。，查表； V一個(gè)循環(huán)進(jìn)尺所爆落的巖石總體積（m179。）在距離建筑物較遠(yuǎn)時(shí)，可根據(jù)爆破震動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果，適當(dāng)調(diào)整循環(huán)進(jìn)尺、參數(shù)及裝藥量，但必須應(yīng)依照國(guó)家規(guī)定，根據(jù)對(duì)周?chē)ㄖ锏脑试S最大震動(dòng)速度要求進(jìn)行控制調(diào)整。在進(jìn)入含有瓦斯的隧道爆破段，必須使用煤礦許用炸藥和煤礦許用電雷管，采用電力起爆，并嚴(yán)格按照瓦斯隧道施工安全技術(shù)規(guī)范進(jìn)行爆破作業(yè)。（3）單孔裝藥量校核的計(jì)算周邊炮孔裝藥參數(shù)在上面已確定，其它炮孔的裝藥量均可按下列公式計(jì)算:公式：q=kawLλ(kg)式中：q——單孔裝藥量(kg)；k——炸藥單耗(kg/m3)；a——炮孔間距(m)；w——炮孔爆破方向的抵抗線(m)；L——炮孔深度(m)；λ——炮孔部位系數(shù)(參照下表選取)。表9 中硬巖隧道炮孔部位系數(shù)炮孔部位掏槽炮孔擴(kuò)槽炮孔掘進(jìn)槽下掘進(jìn)槽側(cè)掘進(jìn)槽上內(nèi)圈炮孔二臺(tái)炮孔底板炮孔λ值～2～～～～～～（4）爆破參數(shù)為了嚴(yán)格控制隧道周邊超、欠挖，減少浪費(fèi)，控制成本，保持圍巖的自身穩(wěn)定性，隧道周邊宜采取光面爆破，合理選擇周邊炮孔間距、最小抵抗線、裝藥結(jié)構(gòu)、不偶合系數(shù)、裝藥集中度等。光面爆破參數(shù)如下表所示：表10 光面爆破參數(shù)表巖石類(lèi)別周邊眼間距E(cm)周邊眼抵抗線W(cm)相對(duì)距離E/W裝藥集中度q(kg/m)硬巖40～5050～60～～軟質(zhì)巖35～4545～60～～（5）爆破炮孔裝藥量校核計(jì)算Q=BKmK1W (g/m)
式中，Q——1米深光面爆破炮孔裝藥量（g/m）；
B——光面爆破炮孔孔口填塞系數(shù)取B=；
K——在光爆中，～，～，～；
m——炮孔密集系數(shù)，m=a/W；
K1——根據(jù)炮孔密度而定的系數(shù)，取K1=，；
W——保護(hù)層（光爆層）厚度或最小抵抗線m。炮孔堵塞堵塞作用是使炸藥在受約束條件下能充分爆炸以提高能量利用率，堵塞的目的是防止個(gè)別飛石和沖炮，保證爆破效果。因此，堵塞要求必須認(rèn)真嚴(yán)格的堵塞，長(zhǎng)度不小于20cm，要求堵塞密實(shí)，不能有空隙或間斷。堵塞材料采用粘泥或軟泥，要求不能過(guò)稀，可搓成條即可；也可采用自制炮泥堵塞(砂∶粘土∶水=3∶1∶1)。爆破器材的選擇炸藥：選用乳化炸藥，周邊炮孔選用Φ25mm小藥卷，其它炮孔采用Φ32mm標(biāo)準(zhǔn)藥卷。瓦斯隧道段采用煤礦許用炸藥。雷管：①選用普通非電毫秒延期雷管，段位為1~20段；②選用瞬發(fā)電雷管（擊發(fā)起爆用）。導(dǎo)爆索：周邊炮孔間隔裝藥，采用導(dǎo)爆索單孔加工藥串傳爆。（瓦斯隧道段禁止使用導(dǎo)爆索）。裝藥結(jié)構(gòu)本隧道裝藥結(jié)構(gòu)分為兩種裝藥形式，一種是連續(xù)裝藥，另一種是間斷捆綁藥串裝藥。連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)用于隧道開(kāi)挖掏槽、擴(kuò)槽、掘進(jìn)、二臺(tái)、底板、內(nèi)圈炮孔裝藥結(jié)構(gòu)，就是將計(jì)算炸藥量φ32 mm的藥卷逐節(jié)不間斷裝入孔內(nèi)，在藥柱的適當(dāng)位置放入起爆雷管，孔口部位采取炮泥填塞即可；間斷捆綁藥串裝藥專(zhuān)用于周邊炮孔或光面炮孔裝藥，選用并加工成藥串，將計(jì)算炸藥量φ25 mm的藥卷分割成每段50～75g(孔底藥包藥量適當(dāng)加強(qiáng))，均勻間隔地捆綁在導(dǎo)爆索上，在導(dǎo)爆索的孔底部位捆上起爆雷管(應(yīng)注意傳爆方向)，并采用竹片引帶。見(jiàn)下面示意圖。爆破網(wǎng)絡(luò)及連接本標(biāo)段隧道爆破采用1～20段非電毫秒延期雷管，根據(jù)單段允許最大裝藥量進(jìn)行分段微差爆破，實(shí)行孔內(nèi)延期。每段延時(shí)雷管遞增時(shí)間必須大于30ms，以保證爆破效果，同時(shí)不產(chǎn)生疊加現(xiàn)象。網(wǎng)絡(luò)采用簇連法連接，連接時(shí)將導(dǎo)爆管分片區(qū)捆成15根一束，每束中心捆綁兩發(fā)加工好少量炸藥1段雷管（要加工少量炸藥）擊發(fā)，所有擊發(fā)雷管均采用并聯(lián)法并網(wǎng)，最后收攏合并，采用2發(fā)電雷管擊發(fā)起爆。見(jiàn)爆破網(wǎng)絡(luò)示意圖。出渣出碴是影響進(jìn)度的主要工序，合理地配備機(jī)械設(shè)備是提高效率的關(guān)鍵。出碴作業(yè)流程:爆破后進(jìn)行通風(fēng)排煙、排險(xiǎn)、灑水降塵→裝載機(jī)、自卸汽車(chē)就位→裝碴→運(yùn)碴→在專(zhuān)人指揮下在棄土場(chǎng)或碎石場(chǎng)進(jìn)行卸碴。隧道開(kāi)挖出渣采用通過(guò)挖掘機(jī)、裝載機(jī)和自卸汽車(chē)共同完成，最后棄之指定棄土場(chǎng)。棄土場(chǎng)派專(zhuān)人指揮卸渣。保證車(chē)輛卸渣作業(yè)安全。同時(shí)為保證運(yùn)輸?shù)缆窌惩ǎ稍O(shè)專(zhuān)人養(yǎng)護(hù)維修運(yùn)輸線路。爆破后，及時(shí)進(jìn)行通風(fēng)排煙排險(xiǎn)和灑水降塵，炮響至少15min后，且掌子面的能見(jiàn)度達(dá)到要求時(shí)，方可安排人員進(jìn)入排險(xiǎn)。排險(xiǎn)主要清除施工作業(yè)段松散危石，清除完畢后方可出碴。挖掘機(jī)裝卸作業(yè)時(shí)施工范圍內(nèi)嚴(yán)禁站人。嚴(yán)格遵守洞內(nèi)行車(chē)速度規(guī)定，限速20km/小時(shí)，不得超速行駛，裝卸渣土必須有專(zhuān)人指揮。通風(fēng)采用壓入式排風(fēng)方式，距開(kāi)挖掌子面不宜大于15米，采用內(nèi)燃機(jī)作業(yè)時(shí)，降塵采用灑水降塵的方法，在距掌子面約20m和30m左右各設(shè)1道水幕降塵器，當(dāng)點(diǎn)炮后人員撤離時(shí)打開(kāi)閥門(mén)，炮響15min后關(guān)閉，以清除爆破等作業(yè)所產(chǎn)生的粉塵和溶解部分有害氣體。水幕降塵見(jiàn)圖所示。當(dāng)通風(fēng)排煙、灑水除塵及排險(xiǎn)結(jié)束，安排裝載機(jī)、自卸汽車(chē)、挖掘機(jī)就位，進(jìn)行出碴作業(yè)。圖9 水幕降塵裝置示意圖洞身開(kāi)挖每個(gè)工作面各采用1臺(tái)簡(jiǎn)易開(kāi)挖臺(tái)車(chē)，1臺(tái)挖掘機(jī)，2臺(tái)裝載機(jī)，3輛自卸汽車(chē)，出碴采用裝載機(jī)出碴，挖掘機(jī)配合，自卸汽車(chē)運(yùn)碴的方案。作業(yè)見(jiàn)所示。圖10 洞內(nèi)出渣、運(yùn)輸作業(yè)圖 初期支護(hù)錨桿支護(hù)根據(jù)設(shè)計(jì)要求緊急停車(chē)帶Ⅲ級(jí)圍巖深埋段采用Ф20藥卷錨桿進(jìn)行支護(hù)，。具體詳見(jiàn)下圖：藥卷錨桿的施工工藝流程為：測(cè)量放線→布孔→鉆孔→清孔→送錨固劑→推進(jìn)錨桿、攪拌錨固劑→錨固劑達(dá)到強(qiáng)度→檢查驗(yàn)收（1）測(cè)量放線、布孔按設(shè)計(jì)位置將鉆孔位置標(biāo)出（2）鉆孔根據(jù)標(biāo)出的鉆孔位置，采用YT28風(fēng)鉆成孔，根據(jù)設(shè)計(jì)要求鉆孔直徑42～50mm，鉆孔直徑大于錨桿直徑22～30mm，鉆孔深度不小于桿體有效長(zhǎng)度且不大于有效長(zhǎng)度30mm，鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，采用高壓風(fēng)清孔，將孔內(nèi)松散巖粒、粉塵等雜物清理干凈。（3）安裝錨桿在安裝前，先將“藥卷”浸泡在水中，保證吸足水化作用的水分，但不能過(guò)久，保證在水泥初凝前使用完畢，一般控制在2～3分鐘，待藥卷軟化后立即用特制木桿將其依次送入孔內(nèi)，保證藥卷均勻密實(shí)后，立即用鐵錘將桿體邊旋轉(zhuǎn)邊打入孔內(nèi)并攪拌，保證“藥卷”水泥在桿體周?chē)鶆蛎軐?shí)，但不可過(guò)攪，錨桿桿體插入孔內(nèi)長(zhǎng)度不得短于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的95％，然后采用特制木屑將錨桿臨時(shí)固定，待桿體的錨固力大于10KN（約30min）后，錨桿末端戴上墊板，然后擰緊螺母。將安裝好錨頭的中空注漿錨桿插入孔底，安裝